Brian Greene

Brian Greene beginnt dieses Buch mit einer kurzen Einführung zum Thema. Das macht es gerade lesen wie mir, die zwar ein gewisses Vorwissen haben, aber viele Begriffe doch nicht im Detail in ihrer Definition im Kopf haben, wesentlich einfacher, den Ausführungen im Buch zu folgen. Immer, wenn ein neuer Fachbegriff, der nicht unbedingt zur Allgemeinbildung zählt, eingeführt wird, so wird er anhand von plastischen und gut nachvollziehbaren Beispielen erklärt. So hat auch der interessierte Laie die Möglichkeit, zu diesem Thema etwas Neues zu lernen.
Die Superstringtheorie ist vielen Menschen ein Begriff, aber in den meisten Fällen weiß man nicht ganz genau, um was es da geht und wie sie mit anderen Theorien der Physik zusammenhängt bzw. welchen Erkenntnissen aus anderen Theorien sie widerspricht. Hierauf gibt der Autor absolut lesenswert Antwort. Nachdem man dieses Buch gelesen hat, wird einem klar, dass die Begriffe des Raums und der Zeit nicht so klar und deutlich sind, wie wir sie im Alltag verwenden und wie sie von den meisten Personen im Allgemeinen verstanden werden.
Brian Greene gibt in diesem Buch die Möglichkeit, Zusammenhänge zu erkennen, die man vorher so in den meisten Fällen nicht gesehen hat. Er bringt die Stringtheorie in Verbindung mit der Kosmologie, aber auch mit den kleinsten Teilen unserer Erde.
In aller Kürze: für alle Personen, die sich für dieses Thema interessieren, ist dieses Buch ein absolutes Muss.

Brian Greene ist ein hervorragender Didaktiker. Wer sich eine grobe Vorstellung machen will, was Mathematiker sich zu 10-, 11- oder unendlich-dimensionalen Räumen überlegen, bei denen die Dimensionen so ineinander verschlungen und gekrümmt sind, dass man sie nicht mehr sieht, vieldimensionale Räume, in denen Fäden, die Strings, oder Tücher, die Brane, umher wabbeln, der ist mit diesem Buch hervorragend bedient. Die Frage ist: Wer will das?

Das Buch zeigt die Grundideen der String-Theorie, die mit lauter Werbetrommel lange Zeit als die grosse (nur leider noch nicht abgeschlossene) Lösung zum endgültigen Verständnis der Welt angepriesen wurde. Aber: Die String-Theorie hat bis heute noch keinerlei messbare Vorhersage gemacht. Sie ist sogar so konstruiert, dass sie grundsätzlich keine brauchbaren Vorhersagen machen kann. Denn ihre mathematischen Möglichkeiten sind so stark, dass sie praktisch alles vorhersagen kann, was man sich wünscht.

Anhänger der String-Theorie berufen sich auf Albert Einstein, der mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie die Gravitationskraft erklärte, indem er annahm, Raum und Zeit seien zu einer 3+1 dimensionalen Raumzeit verbunden, und diese Raumzeit sei gekrümmt. Wenn die Teilchen und das Licht sich in dieser gekrümmten Raumzeit auf den geradest möglichen Linien bewegen, auf den sogenannten Geodäten, dann sieht es für uns so aus, als würden sie in Gravitationsfeldern abgelenkt.

Kaluza und Klein gelang es, mit einer zusätzlichen 5. Dimension auch die elektromagnetische Kraft in diese Beschreibung einzubinden. Allerdings sieht man der Kaluza-Klein Theorie an, dass diese 5. Dimension sozusagen dazu geklebt wurde. Die Hoffnung ist aber naheliegend, dass man mit weiteren Dimensionen auch die schwache und die starke Kernkraft auf diese Weise beschreiben kann. Das versucht die String-Theorie und zwar mit einem gewaltigen Aufwand an Mathematik. Man kann zeigten, dass eine Theorie, welche die bekannten Kräfte erklären kann, am ehesten 10 oder 11 Dimensionen haben müsste, andere Zahlen können praktisch ausgeschlossen werden. Wer das als Nicht-Mathematiker nachvollziehen will, dem ist Greenes Buch heiss zu empfehlen.

Wir müssen uns aber bewusst sein, dass dies ein völlig anderes Vorgehen ist, als Einsteins. Einstein startete nicht mit der Idee, zusätzliche Dimensionen oder eine gekrümmte Raumzeit einzuführen, sondern er startete von zwei experimentell gut begründeten Prinzipien:

1. Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich.
2. Ein Beobachter in einen frei fallenden, nicht rotierenden Lift kann nicht feststellen, ob er in einem Gravitationsfeld hinunter fällt oder im leeren Weltall geradeaus fliegt oder still steht.

Wenn man diese zwei Prinzipien einhalten will, dann kommt man unweigerlich auf die allgemeine Relativitätstheorie.

Einstein hat also zuerst die Gravitation verstanden und dann nach einer geeigneten mathematischen Beschreibung dafür gesucht. Erst als er schon wusste, was die Mathematik beschreiben muss, fragte er seinen Freund, den Mathematiker Marcel Grossmann, wie man dies mathematisch korrekt tut.

Die String-Theoretiker gehen genau umgekehrt vor. Sie haben keine Ahnung, was da eigentlich geschieht, aber sie sehen, dass man mit gekrümmten Räumen, mit Strings und Branen praktisch alles beschreiben kann. So schrauben sie denn an der Zahl der Dimensionen und an einer ganzen Reihe von anderen Parametern und hoffen, dass irgendwann zufälligerweise eine brauchbare Theorie herauskommt.

Und weil es so viele Parameter gibt, an denen man schrauben kann, wäre das nicht einmal so erstaunlich, wenn irgendwann die bekannten Naturgesetze auf diese Weise beschrieben werden könnten. Der Punkt ist aber: Selbst wenn wir so eine Beschreibung hätten, hätten wir überhaupt noch nichts verstanden. Die Situation ist vergleichbar mit dem Unterschied zwischen einem Maler und einem Fotoapparat. Ein Maler wie etwa Picasso betrachtete jahrelang Tauben und fertigte Hunderte von Skizzen an, bis es ihm schliesslich gelang, mit ganz wenigen Strichen eine Taube zu zeichnen. Picasso wusste genau, was das Taubenhafte an seinem Bild ist. Er wusste haargenau, welche Wirkung es hat, wenn er seine Linien anders zieht. Ein Fotoapparat dagegen mag ein viel präziseres Bild von einer Taube machen und versteht doch nichts. Er speichert einfach Tausenden von Pixel und hat keine Ahnung, ob da eine Taube oder ein Berg auf dem Bild ist.

Die String-Theorie basiert auf dem Prinzip Fotoapparat. Damit lässt sich alles beschreiben, aber nichts erklären oder verstehen. Und die grösste Gefahr scheint mir, dass String-Theoretiker tatsächlich eine Theorie finden, welche die Naturgesetze korrekt beschreibt. Das wäre gar nicht so erstaunlich, denn mit genügend vielen Dimensionen und Krümmungen, mit kompliziert verknoteten Strings oder Branen kann man fast alles beschreiben. Wenn wir aber für ein Problem eine Lösung haben, ist es sehr schwierig, eine bessere Lösung zu finden. Wenn die String-Theoretiker mit der geballten Artillerie der 11-dimensionalen gekrümmten Geometrie die Probleme weg bomben, dann sehen wir die Probleme nicht mehr. Das heisst aber nicht, dass wir von der Lösung etwas verstanden haben.

Mich würde es nicht wundern, wenn die Strang-Theorie irgendwann die bekannten Naturgesetze simulieren könnte. Der Punkt ist aber: Selbst wenn wir so eine Beschreibung hätten, hätten wir überhaupt noch nichts verstanden. Die Situation ist vergleichbar mit dem Unterschied zwischen einem Maler und einem Fotoapparat. Ein Maler wie etwa Picasso schaute jahrelang Tauben an und fertigte Hunderte von Skizzen an, bis es ihm schliesslich gelang, mit ganz wenigen Strichen eine Taube zu zeichnen. Picasso wusste genau, was das Taubenhafte an seinem Bild ist. Er wusste haargenau, welche Wirkung es hat, wenn er seine Linien anders zieht. Ein Fotoapparat dagegen mag ein viel präziseres Bild von einer Taube machen und versteht doch nichts. Er speichert einfach Tausenden von Pixel und hat keine Ahnung, ob da eine Taube oder ein Berg auf dem Bild ist.

Heute scheint mir, die String-Theorie ist auf dem Rückzug. Sie verschmilzt stillschweigend mit der Loop-Theorie, die ihr immerhin vom Namen her ähnlich ist. Der Unterschied ist: Die Loop-Theorie geht von einem Prinzip aus. Sie reduziert die Annahmen. Statt die Zahl der Raumzeit-Dimensionen zu erhöhen, setzt sie überhaupt keinen Raum und keine Zeit voraus. Raum und Zeit werden durch Loops erst aufgebaut. Mehr dazu in meiner Rezension zu Carlo Rovelli: https://www.lovelybooks.de/autor/Carlo-Rovelli/Die-Wirklichkeit-die-nicht-so-ist-1239355290-w/rezension/1480283840/
Einiges von der Mathematik, die die String-Theoretiker entwickelt haben, kann man auch in der Loop-Theorie brauchen. So war das Abenteuer immerhin nicht ganz vergebens.

Zusammenfassend sage ich: Ein ausgezeichnet geschriebenes Buch von einem hervorragenden Mathematiker und Didaktiker. Leider zu einer Theorie ohne Zukunft.

"Gödels berühmter Unvollständigkeitssatz besagt: bestimmte mathematische Systeme lassen zwangsläufig wahre Aussagen zu, die sich innerhalb des mathematischen Systems selbst nicht beweisen lassen. Schon seit langem fragen sich die Physiker, welche Folgerungen sich aus Gödels Erkenntnissen möglicherweise für ihre Arbeiten ergeben. Ist vielleicht auch die Physik möglicherweise unvollständig in dem Sinn, dass manche Aspekte der Natur sich für immer entziehen?" Ja, das ist sie wohl, denk ich. Doch Brian Greene denkt anders: "Im Zusammenhang des verkleinerten letztmöglichen Universums lautet die Antwort: nein."
Ich werd jetzt mal emotional: dies Buch hat mich echt genervt! Ich hab mich viel geärgert über diesen Typen, der da einen Quark nach dem anderen vor mir ausbreitet und ich konnte endlich verstehen, warum ich seine Physik-Dokus auf arte Käse fand. Es ist ja toll, wenn einer sich auf seine Leidenschaft stürzt, in seinem Fall die Mathematik, es ist aber nicht toll, wenn er auf ihr herumreitet, bis sie wund wird. Und reitet und reitet auf Zahlen und Zeichen in das unentdeckte Reich der Paralleluniversen. Weil dort der heilige Gral versteckt ist.
Die Suche der Menschheit nach dem Stein der Weisen hat ein Ende. Platons Höhlengleichnis hat sich erfüllt und Newton, der im Alter den Ozean der Wahrheit noch unentdeckt vor sich sah, könnte strahlen vor Glück: die Wahrheit ist zum Greifen nah! Und die Wahrheit ist: es gibt Paralleluniversen. Nicht nur ein langweiliges einziges Universum. Sondern viele viele, unendlich viele. Ist das nicht toll! Und endlich, endlich können die Physiker nun auch all die merkwürdigen Naturgesetze unseres Universums deuten, die so unfaßbar präzise zugeschnitten sind, als hätte sie irgendein Überwesen erfunden. In den anderen Universen sind die Naturgesetze natürlich ganz anders und es sind ja unendlich viele Universen, die es so gibt und darum ist es reiner Zufall, dass unsere Gesetze so "göttlich" sind.
Platon und Newton kreiseln grad in ihren Gräbern, 300.000 Umdrehungen pro Sekunde. Das was außerhalb von Platons Höhle ist sind doch keine PU, das ist "die rein geistige Welt des unwandelbaren Seins" (Zitat-Wiki). Und Newton, ausgerechnet, als ob der im Meer der Wahrheit ein PU erhofft hat. Newton war zwar Wissenschaftler, aber "Neben seinen physikalischen Arbeiten und dem Studium der Bibel verbrachte er (bis etwa 1696) auch viel Zeit mit der Suche nach dem Stein der Weisen (...). John Maynard Keynes (der Newtons alchimistische Schriften sammelte) stellte in diesem Zusammenhang die Behauptung auf, Newton sei als Wissenschaftler weniger der erste Rationalist gewesen als eher „der letzte der Magier“." (Zitat-Wiki)
Es ist einfach nur dreist, wie Brian Greene Platon und Newton zu seinen Fürsprechern hochstilisiert. Ich hab mich wirklich geärgert! Und dann diese albernen Theorien: neun mögliche Arten von Multiversen sind schon auf dem Tisch. Am blödesten fand ich die simulierten Multiversen. D.h. so wie in dem Film "Matrix" im Computer erschaffene Universen, in denen bewußte Wesen agieren. Greene glaubt, dass dies möglich sein wird. Wie kann man so etwas glauben? Diese Computerwesen haben ja noch nicht mal einen echten Körper, sondern nur einen virtuellen. Wie sollen die denn Bewußtsein lernen. Das kann man doch nicht einfach programmieren.
Und das Quanten-Multiversum. Wären wir jetzt in einem Quanten-Multiversum würde ich grad jetzt hier und in diesem Moment (weil die Schrödinger-Gleichungen nicht nur für Quanten, sondern auch für unsere große Welt gelten) mit einem Ich in ein anderes Universum gleiten, während dies Ich, dass mir bewußt ist, hier bleibt. Das andere Ich ist grad aufgestanden und grübelt: "Vielleicht hat er doch recht". Und gerade jetzt, teil ich mich in noch ein anderes Ich und es gibt wohl schon Milliarden Ichs in Milliarden Universen, denn solche Quantenprozesse laufen am laufenden Band ab. Was für eine Idee: wenn ich die Ichs nicht mehr fühle, dann bin ich die auch nicht mehr. Aber wer sind die dann?
Philosophie pur. On the rocks. Die Antwort auf solche Fragen hätt ich mir gewünscht. Aber nur kurz. Mir wurd schnell klar, dass er zwar fähig ist sehr breit zu denken, aber nicht in die Tiefe, nur in die Fläche. Am Anfang des Buches war ich noch optimistisch, es klang im Vorwort nach einer kritischen Auseinandersetzung mit den eigenen Prämissen. Kritische Fragen hat er an sich dann auch zuhauf gestellt. Aber die Antworten waren immer nur ein "Ja, aber..." und dann nutzt er die Kritik zur Auswalzung der eigenen Thesen und dann "...also nein".
Toll fand ich an dem Buch seine Leidenschaft, obwohl er auf dem völlig falschen Pferd reitet, aber dennoch: Hut ab.
Erklären kann er auch gut, aber nicht immer. Oft konnt ich ihm überhaupt nicht folgen. Informieren kann er großartig. Über dieses Kapitel der Physik weiß ich jetzt gut Bescheid. Fesselnd fand ich das Buch auch, ich habs gern gelesen, obwohl ich es zugleich echt bescheuert finde.
Am Ende hab ich gedacht: Dabbeling muß weg. (wer "Schilf" von Juli Zeh nicht gelesen hat, wird jetzt rätseln, was dies bedeutet. Also bitte: ab ins"Schilf"!)
P.S.: wer sich über dies Buch sachlich fundiert informiert wissen möchte, der sollte die Rezension von HeikeG lesen.